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タイトル: Chemotaxis-growth under the influence of lateral inhibition in a three-component reaction-diffusion system
著者: Kawaguchi, Satoshi
アブストラクト: 遊走成長モデルを3変数反応拡散系方程式に拡張して、遊走性と側方抑制効果の協調的な作用がパターン形成にどのような影響を与えるかについて調べた。これまでの遊走成長モデルは、2変数反応拡散方程式で記述される。 遊走性とはバクテリアに対する生体防御反応において、白血球の炎症部位に集まる現象を指す。これに似た現象は、生体内で多く観察されている。ここでは、活性因子、抑制因子、化学的遊走因子を独立変数にとり、2次元空間における、スポット解、プラナー解、進行プラナー解の安定性について特異摂動法を適用して 調べた。シミュレーション結果では、スポット解は半径が大きくなると不安定化して多重分岐構造になることがわかった。特異摂動法による分岐ダイアグラムからは、π周期の静的分岐モードにより解は不安定化することが示唆された。この不安定化は、遊走性と側方抑制効果の協調効果により増強されることがわかった。2変数の遊走成長モデルとの違いとしては、1)分岐した枝同志は融合することはなく、枝同志の間隔はほぼ等しくなる。2)遊走性が強くなってもスポット解のカオス的な運動は見られず、定常パターンに収束する。1)、2)の原因は、強い側方抑制効果により、分岐した枝同志は互いに強い反発力を持っていることによる。この系のパラメーターの極限を考察することにより、遊走性と側方抑制効果の協調的効果を実験において観測する条件についても議論した。
研究業績種別: 原著論文/Original Paper
資料種別: Journal Article
査読有無: あり/yes
単著共著: 単著/solo
発表雑誌名,発表学会名など: Nonlinearlity
号: 24
開始ページ: 1011
終了ページ: 1031
年月日: 2011年
出版社: IOP
出現コレクション:川口 聡

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